DE2229426C3 - Solid flocculant and process for its manufacture - Google Patents
Solid flocculant and process for its manufactureInfo
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- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5227—Processes for facilitating the dissolution of solid flocculants in water
Description
Die Erfindung betrifft feste Ausflockungshilfsmittel sowie Verfahren zu deren Herstellung. Als Ausflokkungsmittel dienen dabei bestimmte Polymere, welche geeignet sind, Feststoffe aus bewegten Suspensionen, beispielsweise aus Abwasserströmen, auszuscheiden. Am günstigsten wäre dabei ein Block des Polymeren, welcher der Suspension beispielsweise einmal je Arbeitsschicht zugesetzt werden kann und welcher mit bestimmter Geschwindigkeit Ausflockungsmittel an die Suspension abgibt. Es hat sich jedoch als unmöglichThe invention relates to solid flocculants and methods for their production. As a flocculant Certain polymers are used, which are suitable for solids from moving suspensions, for example from wastewater streams to be eliminated. The most favorable would be a block of the polymer, which can be added to the suspension, for example, once per work shift and which with releases flocculant to the suspension at a certain speed. However, it has proven impossible
erwiesen, einfach einen Block aus dem Polymeren herzustellen, weil sich dann ein kolloidales Gel an der Oberfläche des Blocks bildet, welches die Abgabe des Ausflockungsmittels behindertproved to simply make a block of the polymer because a colloidal gel then adheres to the Forms the surface of the block, which hinders the release of the flocculant
Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein festes Ausflockungshilfsmittel, insbesondere als würfel- oder zylinderförmiger Block, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß esIn contrast, the subject of the invention is a solid flocculant, especially as a cube or cylindrical block, which is characterized in that it
1) als langsam Ausflockungsmittel abgebendes Hilfsmittel 1) as a slowly releasing flocculant aid
a) 0,1 bis 60, vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 5 bis 25 Gew.-% Ausflockungsmittela) 0.1 to 60, preferably 0.5 to 50, in particular 5 to 25 weight percent flocculant
b) 0,5 bis 99, vorzugsweise mindestens !,insbesondere 5 bis 35 Gew.-% eines dafür geeigneten Bindemittels undb) 0.5 to 99, preferably at least!, in particular 5 to 35% by weight of a suitable binder and
c) Wasser als Rest auf 100 Gew.-% oderc) water as the remainder to 100% by weight or
2) als rasch Ausflockungsmittel abgebendes Hilfsmittel 2) as a rapidly releasing flocculant
a) 0,1 bis 10 Gew.-% Ausflockungsmittela) 0.1 to 10% by weight flocculant
b) eine zur Anfeuchtung des Ausflockungsmittels ausreichende Menge Wasser undb) an amount of water sufficient to moisten the flocculant and
c) Bindemittel als Rest auf 100 Gew.-% enthältc) contains binder as the remainder to 100% by weight
Zur Herstellung der Ausflockungshilfsmittel gemäßFor the production of the flocculants according to
Erfindung geht man zur Erzeugung eines langsam Ausflockungsmittel abgebenden Hilfsmittels so vor, daß man das Ausflockungsmittel und das Bindemittel miteinander vermischt, die Mischung in Wasser einträgt und die gebildete Aufschlämmung erhärten läßt Untersuchungen legen den Schluß nahe, daß sich das Ausflockungsmittel teilweise in dem Wasser löst und daß die gebildete teilweise Lösung die Bindemittellösung aufnimmt, so daß das Bindemittel und das Ausflockungsmittel zu einem kohärenten Festprodukt verformt werden können, doch soll die Erfindung nicht auf diese Theorie beschränkt sein.In the invention, one proceeds to produce a slowly releasing flocculant auxiliary means that the flocculant and the binder are mixed together and the mixture is introduced into water and the resulting slurry can harden. Investigations suggest that this is the case The flocculant partially dissolves in the water and that the partial solution formed is the binder solution so that the binder and flocculant form a coherent solid product can be deformed, but the invention is not intended to be limited by this theory.
Zur Erzeugung eines rasch Ausflockungsmittel abgebenden Hilfsmittels geht man vorzugsweise so vor, daß man das Ausflockungsmittel anfeuchtet, das wasserhaltige Ausflockungsmittel mit dem Bindemittel versetzt sowie die Mischung zu einem Festprodukt verpreßt, beispielsweise mittels einer Tablettiermaschine. Ein derartiges Festprodukt kann Wasser zugesetzt werden, worauf das Bindemittel freigesetzt wird, beispielsweise um den pH-Wert zu regulieren, während das Ausflockungsmittel gleichzeitig abgegeben wird und ergänzend einen Ausflockungseffekt zeigtTo produce an aid that rapidly releases flocculant, the procedure is preferably as follows: that the flocculant is moistened, the water-containing flocculant with the binder added and the mixture is compressed to a solid product, for example by means of a tablet machine. Such a solid product can be added to water, whereupon the binder is released, for example to regulate the pH while the flocculant is dispensed at the same time and additionally shows a flocculation effect
Der als Ausflockungsmittel wirkende Bestandteil enthält vorzugsweise ein Homo- oder Copolymeres eines substituierten oder unsubstituierten Acrylamide, ζ. B. ein Polyacrylamid, ein teilweise hydrolysiertes Polyacrylamid oder ein teilweise quaternisiertes Polyacrylamid, oder ein anderes Polymeres wie z. B. ein polymerisiertes Amid, Amin, Imin, Äthylenimin oder einThe constituent acting as a flocculant preferably contains a homo- or copolymer a substituted or unsubstituted acrylamide, ζ. B. a polyacrylamide, a partially hydrolyzed Polyacrylamide or a partially quaternized polyacrylamide, or another polymer such as. B. a polymerized amide, amine, imine, ethyleneimine or a
Äthylenoxid-Kondensationsprodukt oder deren Gemische. Das Polymere weist vorzugsweise ein Molekulargewicht von 100 000 bis 30 Millionen, insbesondere von 1 bis 15 Millionen auf. Für den Ausflockungsmittelbestandteil können auch teilweise oder vollständigEthylene oxide condensation product or mixtures thereof. The polymer preferably has a molecular weight from 100,000 to 30 million, especially from 1 to 15 million. For the flocculant ingredient can also be partial or complete
bo natürlich vorkommende Stoffe Verwendung finden.bo naturally occurring substances are used.
Das Bindemittel ist normalerweise ein wasserlösliches Salz einer anorganischen oder organischen Säure, wobei die jeweils Verwendung findenden Salze von der Natur des'als Ausflockungsmittel wirkenden Polymeren bestimmt werden. Beispiele für derartige Salze sind u. a. die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der Kohlensäure, Schwefelsäure, Kieselsäure, Benzoesäure, Zitronensäure, Phosphorsäure und Borsäure. FürThe binder is usually a water-soluble salt of an inorganic or organic acid, The salts used in each case depend on the nature of the polymer acting as a flocculant to be determined. Examples of such salts include: the sodium, potassium and ammonium salts of the Carbonic acid, sulfuric acid, silica, benzoic acid, citric acid, phosphoric acid and boric acid. For
Polyacrylamid mit einem niedrigen Hydrolysegrad kann das Bindemittel Natriumcarbonat sein, während für Polyacrylamid mit einem mittleren Hydrolysegrad die Verwendung von Natriumtetraborat allein oder im Gemisch mit Carbonat bevorzugt ist Für ein Polyacrylamid mit hohem Hydrolysegrad findet vorzugsweise ein Carbonat und für kationische Polymere vorzugsweise ein Tripolyphosphat Verwendung.Polyacrylamide with a low degree of hydrolysis can the binder will be sodium carbonate, while for polyacrylamide with a medium degree of hydrolysis the Use of sodium tetraborate alone or in a mixture with carbonate is preferred for a polyacrylamide with a high degree of hydrolysis preferably finds a carbonate and for cationic polymers it is preferred a tripolyphosphate use.
Das feste Ausflockungshilfsmittel wird besonders bevorzugt hergestellt indem man ein Ausflockungsmittel und ein dafür bestimmtes Bindemittel miteinander vermischt und das Gemisch in Wasser einträgt und mit diesem vermischt, so daß sich eine Aufschlämmung bildet, welche anschließend in eine Form gegossen wird, wo sie zu einem Festprodukt erhärtet Die Mischdauer und -intensität werden den Erfordernissen entsprechend gewählt und die Aushärtungszeit für die Aufschlämmung kann zwischen etwa fünf Minuten und zwölf Stunden betragen. Das Festprodukt ist vorzugsweise ein Block oder ein Zylinder, wobei die jeweils gewählte Form von der Abgabegeschwindigkeit für das Ausflokkungsmittel abhängt welche der Oberfläche proportional ist Ein Block von etwa 500 cm3 in einem mit einer Geschwindigkeit von 454 l/Stunde fließendem Strom zeigt bei 20° C eine annähernd konstante Abgabegeschwindigkeit, welche zu einer Konzentration von 1 ppm Ausflockungsmittel über eine Zeitdauer von 24 Stunden führt Ein Block kann so hergestellt werden, daß er Ausflockungsmittel beispielsweise 12 Stunden bis 8 Tage lang abgibtThe solid flocculation aid is particularly preferably prepared by mixing a flocculating agent and a binding agent intended for it with one another and introducing the mixture into water and mixing it with this, so that a slurry is formed which is then poured into a mold where it hardens to a solid product The mixing time and intensity are selected according to requirements and the curing time for the slurry can be between about five minutes and twelve hours. The solid product is preferably a block or a cylinder, wherein the respectively selected shape dependent upon the delivery rate for the Ausflokkungsmittel is proportional to that of the surface of a block of about 500 cm 3 in a show at a rate of 454 l / hour, current flowing at 20 ° C an approximately constant release rate resulting in a concentration of 1 ppm flocculant over a period of 24 hours. A block can be made to release flocculant for, for example, 12 hours to 8 days
Eine Ausflockung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Blöcke kann bei wäßrigen Suspensionen Anwendung finden, welche alkalisch; neutral oder sauer sind.A flocculation using the blocks according to the invention can occur in the case of aqueous suspensions Find application which is alkaline; are neutral or acidic.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgenden Beispiele dienen.The following examples are intended to provide a more detailed explanation of the invention.
B e i s ρ i e 1 e 1 bis 8B e i s ρ i e 1 e 1 to 8
Eine Anzahl von Zusammensetzungen wurde unter Verwendung der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Bestandteile hergestellt in welcher die Angaben b Teilen sich auf das Gewicht beziehen. In allen Fällen wurden das Ausflockungsmittel und das Bindemittel trocken miteinander vermischt dann in Wasser eingetragen, und die Feststoffe wurden durch einen Rotationsrührer vermischt so daß sich eine wäßrige Aufschlämmung bildete. Diese wurde in Formen eingegossen, um Würfel zu erhalten. Die Würfel wurden anschließend den Formen entnommen und fanden zur Ausflockung von Zinkhydroxid-Schlamm bei einem pH-Weri von 8,5 aus dem Abwasser eines Zinkplattierungsprozesses Verwendung. Die Blocks wurden in einem Drahtkorb in den Abwasserstrom eingehängt und nach jeder Arbeitsschicht erneuert Eine Untersuchung zeigte, daß das Ausflockungsmittel mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit während der Schicht abgegeben wurde, indem sich der Block langsam auflöste, wobei eine befriedigende Ausflockung stattfand. A number of compositions were made using those given in the table below Components manufactured in which the details b parts relate to weight. In all cases the flocculant and binder were dry mixed together then in water entered, and the solids were mixed by a rotary stirrer so that an aqueous Slurry formed. This was poured into molds to make cubes. The dice were then removed from the molds and found to flocculate zinc hydroxide sludge on one pH value of 8.5 from wastewater from a zinc plating process using. The blocks were in a wire basket suspended in the sewage stream and renewed after each work shift An examination showed that the flocculant was flowing at a substantially constant rate during the Layer was released by the block slowly dissolving, with satisfactory flocculation taking place.
Ein Teil Polyäthylenoxid (Molekulargewicht 1 Million) wurde nät zwei Teilen Wasser befeuchtet und anschließend in 97 Teilen Natriumcarbonat aufgenommen. Das erhaltene feuchte Pulver wurde in einer Tablettiermaschine zu einem Block verpreßt Dieser Block wurde in das Wasser eines Gasreinigungsprozesses eingehängt, wobei sich der Block unter Freisetzung des Carbonats löste, so daß der pH-Wert des Gaswassers reguliert wurde, während das Ausflokkungsmittel gleichzeitig für eine Ausflockung vorhandener Feststoffe sorgte.One part of polyethylene oxide (molecular weight 1 million) was moistened with two parts of water and then taken up in 97 parts of sodium carbonate. The wet powder obtained was in a Tableting machine pressed into a block. This block was immersed in the water of a gas cleaning process hung, the block dissolved releasing the carbonate, so that the pH of the Gas water was regulated while the flocculant was present at the same time for flocculation Solids provided.
Beispiel Ausflockungsmittel
VerbindungExample flocculant
link
TeileParts
Verbindungbinder
link
Teilewater
Parts
Natriumcarbonat
Natriumtripoiy-
phosphat
NatriumbicarbonatSodium tetraborate
sodium
Sodium tripoiy
phosphate
Sodium bicarbonate
37
35
555
37
35
55
50
3050
50
30th
1 Anionisches Polyacrylamid (Molekulargewicht 15 Mill.)1 anionic polyacrylamide (molecular weight 15 million)
2 Polyacrylamid mit hohem Hydrolysegrad (Molekulargewicht 15 Mill.)2 polyacrylamide with a high degree of hydrolysis (molecular weight 15 million)
3 Polyacrylamid mit mittlerem Hydrolysegrad (Molekulargewicht 20 Mill.)3 Polyacrylamide with a medium degree of hydrolysis (molecular weight 20 million)
4 Kationisches Polyacrylamid (Molekulargewicht 2 Mill.)4 cationic polyacrylamide (molecular weight 2 million)
5 Anionisches Polyacrylat (Molekulargewicht 15 Mill.)5 Anionic polyacrylate (molecular weight 15 million)
6 Nichtionisches Polyacrylamid (Molekulargewicht 8 Mill.)6 nonionic polyacrylamide (molecular weight 8 million)
7 Polyacrylamid mit hohem Hydrolysegrad (Molekulargewicht 5 Mill.)7 polyacrylamide with a high degree of hydrolysis (molecular weight 5 million)
8 Kationisches Polyacrylamid (Molekulargewicht 5 Mill.)8 cationic polyacrylamide (molecular weight 5 million)
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